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1#ifdef CPP_1D
2#include "../dyn3d/mod_const_mpi.F90"
3#include "../dyn3d_common/control_mod.F90"
4#include "../dyn3d_common/infotrac.F90"
5#include "../dyn3d_common/disvert.F90"
6
7
8      PROGRAM lmdz1d
9
10      USE ioipsl, only: ju2ymds, ymds2ju, ioconf_calendar
11      use phys_state_var_mod
12      use dimphy
13      use surface_data, only : type_ocean,ok_veget
14      use pbl_surface_mod, only : ftsoil, pbl_surface_init,                     &
15     &                            pbl_surface_final
16      use fonte_neige_mod, only : fonte_neige_init, fonte_neige_final
17
18      use infotrac ! new
19      use control_mod
20      USE indice_sol_mod
21      USE phyaqua_mod
22      USE mod_1D_cases_read
23      USE mod_1D_amma_read
24
25      implicit none
26#include "dimensions.h"
27#include "YOMCST.h"
28#include "temps.h"
29!!#include "control.h"
30#include "iniprint.h"
31#include "clesphys.h"
32#include "dimsoil.h"
33!#include "indicesol.h"
34
35#include "comvert.h"
36#include "compar1d.h"
37#include "flux_arp.h"
38#include "tsoilnudge.h"
39#include "fcg_gcssold.h"
40!!!#include "fbforcing.h"
41
42!=====================================================================
43! DECLARATIONS
44!=====================================================================
45
46!---------------------------------------------------------------------
47!  Externals
48!---------------------------------------------------------------------
49      external fq_sat
50      real fq_sat
51
52!---------------------------------------------------------------------
53!  Arguments d' initialisations de la physique (USER DEFINE)
54!---------------------------------------------------------------------
55
56      integer, parameter :: ngrid=1
57      real :: zcufi    = 1.
58      real :: zcvfi    = 1.
59
60!-      real :: nat_surf
61!-      logical :: ok_flux_surf
62!-      real :: fsens
63!-      real :: flat
64!-      real :: tsurf
65!-      real :: rugos
66!-      real :: qsol(1:2)
67!-      real :: qsurf
68!-      real :: psurf
69!-      real :: zsurf
70!-      real :: albedo
71!-
72!-      real :: time     = 0.
73!-      real :: time_ini
74!-      real :: xlat
75!-      real :: xlon
76!-      real :: wtsurf
77!-      real :: wqsurf
78!-      real :: restart_runoff
79!-      real :: xagesno
80!-      real :: qsolinp
81!-      real :: zpicinp
82!-
83      real :: fnday
84      real :: day, daytime
85      real :: day1
86      real :: heure
87      integer :: jour
88      integer :: mois
89      integer :: an
90 
91!---------------------------------------------------------------------
92!  Declarations related to forcing and initial profiles
93!---------------------------------------------------------------------
94
95        integer :: kmax = llm
96        integer llm700,nq1,nq2
97        INTEGER, PARAMETER :: nlev_max=1000, nqmx=1000
98        real timestep, frac
99        real height(nlev_max),tttprof(nlev_max),qtprof(nlev_max)
100        real  uprof(nlev_max),vprof(nlev_max),e12prof(nlev_max)
101        real  ugprof(nlev_max),vgprof(nlev_max),wfls(nlev_max)
102        real  dqtdxls(nlev_max),dqtdyls(nlev_max)
103        real  dqtdtls(nlev_max),thlpcar(nlev_max)
104        real  qprof(nlev_max,nqmx)
105
106!        integer :: forcing_type
107        logical :: forcing_les     = .false.
108        logical :: forcing_armcu   = .false.
109        logical :: forcing_rico    = .false.
110        logical :: forcing_radconv = .false.
111        logical :: forcing_toga    = .false.
112        logical :: forcing_twpice  = .false.
113        logical :: forcing_amma    = .false.
114        logical :: forcing_dice    = .false.
115        logical :: forcing_GCM2SCM = .false.
116        logical :: forcing_GCSSold = .false.
117        logical :: forcing_sandu   = .false.
118        logical :: forcing_astex   = .false.
119        logical :: forcing_fire    = .false.
120        logical :: forcing_case    = .false.
121        integer :: type_ts_forcing ! 0 = SST constant; 1 = SST read from a file
122!                                                            (cf read_tsurf1d.F)
123
124!vertical advection computation
125!       real d_t_z(llm), d_q_z(llm)
126!       real d_t_dyn_z(llm), d_q_dyn_z(llm)
127!       real zz(llm)
128!       real zfact
129
130!flag forcings
131        logical :: nudge_wind=.true.
132        logical :: nudge_thermo=.false.
133        logical :: cptadvw=.true.
134!=====================================================================
135! DECLARATIONS FOR EACH CASE
136!=====================================================================
137!
138#include "1D_decl_cases.h"
139!
140!---------------------------------------------------------------------
141!  Declarations related to nudging
142!---------------------------------------------------------------------
143     integer :: nudge_max
144     parameter (nudge_max=9)
145     integer :: inudge_RHT=1
146     integer :: inudge_UV=2
147     logical :: nudge(nudge_max)
148     real :: t_targ(llm)
149     real :: rh_targ(llm)
150     real :: u_targ(llm)
151     real :: v_targ(llm)
152!
153!---------------------------------------------------------------------
154!  Declarations related to vertical discretization:
155!---------------------------------------------------------------------
156      real :: pzero=1.e5
157      real :: play (llm),zlay (llm),sig_s(llm),plev(llm+1)
158      real :: playd(llm),zlayd(llm),ap_amma(llm+1),bp_amma(llm+1),poub
159
160!---------------------------------------------------------------------
161!  Declarations related to variables
162!---------------------------------------------------------------------
163
164      real :: phi(llm)
165      real :: teta(llm),tetal(llm),temp(llm),u(llm),v(llm),w(llm)
166      real :: rlat_rad(1),rlon_rad(1)
167      real :: omega(llm+1),omega2(llm),rho(llm+1)
168      real :: ug(llm),vg(llm),fcoriolis
169      real :: sfdt, cfdt
170      real :: du_phys(llm),dv_phys(llm),dt_phys(llm)
171      real :: dt_dyn(llm)
172      real :: dt_cooling(llm),d_th_adv(llm),d_t_nudge(llm)
173      real :: d_u_nudge(llm),d_v_nudge(llm)
174      real :: du_adv(llm),dv_adv(llm)
175      real :: alpha
176      real :: ttt
177
178      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: q
179      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: dq
180      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: dq_dyn
181      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: d_q_adv
182      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: d_q_nudge
183!      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:):: d_th_adv
184
185!---------------------------------------------------------------------
186!  Initialization of surface variables
187!---------------------------------------------------------------------
188      real :: run_off_lic_0(1)
189      real :: fder(1),snsrf(1,nbsrf),qsurfsrf(1,nbsrf)
190      real :: evap(1,nbsrf),frugs(1,nbsrf)
191      real :: tsoil(1,nsoilmx,nbsrf)
192      real :: agesno(1,nbsrf)
193
194!---------------------------------------------------------------------
195!  Call to phyredem
196!---------------------------------------------------------------------
197      logical :: ok_writedem =.true.
198      real :: sollw_in = 0.
199      real :: solsw_in = 0.
200     
201!---------------------------------------------------------------------
202!  Call to physiq
203!---------------------------------------------------------------------
204      logical :: firstcall=.true.
205      logical :: lastcall=.false.
206      real :: phis    = 0.0
207      real :: dpsrf
208
209!---------------------------------------------------------------------
210!  Initializations of boundary conditions
211!---------------------------------------------------------------------
212      integer, parameter :: yd = 360
213      real :: phy_nat (yd) = 0.0 ! 0=ocean libre,1=land,2=glacier,3=banquise
214      real :: phy_alb (yd)  ! Albedo land only (old value condsurf_jyg=0.3)
215      real :: phy_sst (yd)  ! SST (will not be used; cf read_tsurf1d.F)
216      real :: phy_bil (yd) = 1.0 ! Ne sert que pour les slab_ocean
217      real :: phy_rug (yd) ! Longueur rugosite utilisee sur land only
218      real :: phy_ice (yd) = 0.0 ! Fraction de glace
219      real :: phy_fter(yd) = 0.0 ! Fraction de terre
220      real :: phy_foce(yd) = 0.0 ! Fraction de ocean
221      real :: phy_fsic(yd) = 0.0 ! Fraction de glace
222      real :: phy_flic(yd) = 0.0 ! Fraction de glace
223
224!---------------------------------------------------------------------
225!  Fichiers et d'autres variables
226!---------------------------------------------------------------------
227      integer :: k,l,i,it=1,mxcalc
228      integer jcode
229      integer jjmp1
230      parameter (jjmp1=jjm+1-1/jjm)
231      REAL dudyn(iim+1,jjmp1,llm)
232      INTEGER read_climoz
233!Al1
234      integer ecrit_slab_oc !1=ecrit,-1=lit,0=no file
235      data ecrit_slab_oc/-1/
236
237!=====================================================================
238! INITIALIZATIONS
239!=====================================================================
240! Initialization of Common turb_forcing
241       dtime_frcg = 0.
242       Turb_fcg_gcssold=.false.
243       hthturb_gcssold = 0.
244       hqturb_gcssold = 0.
245
246!---------------------------------------------------------------------
247! OPTIONS OF THE 1D SIMULATION (lmdz1d.def => unicol.def)
248!---------------------------------------------------------------------
249!Al1
250        call conf_unicol
251!Al1 moves this gcssold var from common fcg_gcssold to
252        Turb_fcg_gcssold = xTurb_fcg_gcssold
253! --------------------------------------------------------------------
254        close(1)
255!Al1
256        write(*,*) 'lmdz1d.def lu => unicol.def'
257
258! forcing_type defines the way the SCM is forced:
259!forcing_type = 0 ==> forcing_les = .true.
260!             initial profiles from file prof.inp.001
261!             no forcing by LS convergence ;
262!             surface temperature imposed ;
263!             radiative cooling may be imposed (iflag_radia=0 in physiq.def)
264!forcing_type = 1 ==> forcing_radconv = .true.
265!             idem forcing_type = 0, but the imposed radiative cooling
266!             is set to 0 (hence, if iflag_radia=0 in physiq.def,
267!             then there is no radiative cooling at all)
268!forcing_type = 2 ==> forcing_toga = .true.
269!             initial profiles from TOGA-COARE IFA files
270!             LS convergence and SST imposed from TOGA-COARE IFA files
271!forcing_type = 3 ==> forcing_GCM2SCM = .true.
272!             initial profiles from the GCM output
273!             LS convergence imposed from the GCM output
274!forcing_type = 4 ==> forcing_twpice = .true.
275!             initial profiles from TWP-ICE cdf file
276!             LS convergence, omega and SST imposed from TWP-ICE files
277!forcing_type = 5 ==> forcing_rico = .true.
278!             initial profiles from RICO files
279!             LS convergence imposed from RICO files
280!forcing_type = 6 ==> forcing_amma = .true.
281!             initial profiles from AMMA nc file
282!             LS convergence, omega and surface fluxes imposed from AMMA file 
283!forcing_type = 7 ==> forcing_dice = .true.
284!             initial profiles and large scale forcings in dice_driver.nc
285!             Different stages: soil model alone, atm. model alone
286!             then both models coupled
287!forcing_type = 10 ==> forcing_case = .true.
288!             initial profiles and large scale forcings in cas.nc
289!             LS convergence, omega and SST imposed from CINDY-DYNAMO files
290!forcing_type = 40 ==> forcing_GCSSold = .true.
291!             initial profile from GCSS file
292!             LS convergence imposed from GCSS file
293!forcing_type = 50 ==> forcing_fire = .true.
294!             forcing from fire.nc
295!forcing_type = 59 ==> forcing_sandu = .true.
296!             initial profiles from sanduref file: see prof.inp.001
297!             SST varying with time and divergence constante: see ifa_sanduref.txt file
298!             Radiation has to be computed interactively
299!forcing_type = 60 ==> forcing_astex = .true.
300!             initial profiles from file: see prof.inp.001
301!             SST,divergence,ug,vg,ufa,vfa varying with time : see ifa_astex.txt file
302!             Radiation has to be computed interactively
303!forcing_type = 61 ==> forcing_armcu = .true.
304!             initial profiles from file: see prof.inp.001
305!             sensible and latent heat flux imposed: see ifa_arm_cu_1.txt
306!             large scale advective forcing & radiative tendencies applied below 1000m: see ifa_arm_cu_2.txt
307!             use geostrophic wind ug=10m/s vg=0m/s. Duration of the case 53100s
308!             Radiation to be switched off
309!
310      if (forcing_type .eq.0) THEN
311       forcing_les = .true.
312      elseif (forcing_type .eq.1) THEN
313       forcing_radconv = .true.
314      elseif (forcing_type .eq.2) THEN
315       forcing_toga    = .true.
316      elseif (forcing_type .eq.3) THEN
317       forcing_GCM2SCM = .true.
318      elseif (forcing_type .eq.4) THEN
319       forcing_twpice = .true.
320      elseif (forcing_type .eq.5) THEN
321       forcing_rico = .true.
322      elseif (forcing_type .eq.6) THEN
323       forcing_amma = .true.
324      elseif (forcing_type .eq.7) THEN
325       forcing_dice = .true.
326      elseif (forcing_type .eq.10) THEN
327       forcing_case = .true.
328      elseif (forcing_type .eq.40) THEN
329       forcing_GCSSold = .true.
330      elseif (forcing_type .eq.50) THEN
331       forcing_fire = .true.
332      elseif (forcing_type .eq.59) THEN
333       forcing_sandu   = .true.
334      elseif (forcing_type .eq.60) THEN
335       forcing_astex   = .true.
336      elseif (forcing_type .eq.61) THEN
337       forcing_armcu = .true.
338       IF(llm.NE.19.AND.llm.NE.40) stop 'Erreur nombre de niveaux !!'
339      else
340       write (*,*) 'ERROR : unknown forcing_type ', forcing_type
341       stop 'Forcing_type should be 0,1,2,3,4,5,6 or 40,59,60,61'
342      ENDIF
343      print*,"forcing type=",forcing_type
344
345! if type_ts_forcing=0, the surface temp of 1D simulation is constant in time
346! (specified by tsurf in lmdz1d.def); if type_ts_forcing=1, the surface temperature
347! varies in time according to a forcing (e.g. forcing_toga) and is passed to read_tsurf1d.F
348! through the common sst_forcing.
349
350        type_ts_forcing = 0
351        if (forcing_toga.or.forcing_sandu.or.forcing_astex .or. forcing_dice)                 &
352     &    type_ts_forcing = 1
353!
354! Initialization of the logical switch for nudging
355     jcode = iflag_nudge
356     do i = 1,nudge_max
357       nudge(i) = mod(jcode,10) .ge. 1
358       jcode = jcode/10
359     enddo
360!---------------------------------------------------------------------
361!  Definition of the run
362!---------------------------------------------------------------------
363
364      call conf_gcm( 99, .TRUE. )
365!-----------------------------------------------------------------------
366!   Choix du calendrier
367!   -------------------
368
369!      calend = 'earth_365d'
370      if (calend == 'earth_360d') then
371        call ioconf_calendar('360d')
372        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
373      else if (calend == 'earth_365d') then
374        call ioconf_calendar('noleap')
375        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
376      else if (calend == 'earth_366d') then
377        call ioconf_calendar('all_leap')
378        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
379      else if (calend == 'gregorian') then
380        call ioconf_calendar('gregorian') ! not to be used by normal users
381        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Gregorien'
382      else
383        write (*,*) 'ERROR : unknown calendar ', calend
384        stop 'calend should be 360d,earth_365d,earth_366d,gregorian'
385      endif
386!-----------------------------------------------------------------------
387!
388!c Date :
389!      La date est supposee donnee sous la forme [annee, numero du jour dans
390!      l annee] ; l heure est donnee dans time_ini, lu dans lmdz1d.def.
391!      On appelle ymds2ju pour convertir [annee, jour] en [jour Julien].
392!      Le numero du jour est dans "day". L heure est traitee separement.
393!      La date complete est dans "daytime" (l'unite est le jour).
394      if (nday>0) then
395         fnday=nday
396      else
397         fnday=-nday/float(day_step)
398      endif
399
400! Special case for arm_cu which lasts less than one day : 53100s !! (MPL 20111026)
401      IF(forcing_type .EQ. 61) fnday=53100./86400.
402! Special case for amma which lasts less than one day : 64800s !! (MPL 20120216)
403      IF(forcing_type .EQ. 6) fnday=64800./86400.
404!     IF(forcing_type .EQ. 6) fnday=50400./86400.
405      annee_ref = anneeref
406      mois = 1
407      day_ref = dayref
408      heure = 0.
409      itau_dyn = 0
410      itau_phy = 0
411      call ymds2ju(annee_ref,mois,day_ref,heure,day)
412      day_ini = int(day)
413      day_end = day_ini + fnday
414
415      IF (forcing_type .eq.2) THEN
416! Convert the initial date of Toga-Coare to Julian day
417      call ymds2ju                                                          &
418     & (year_ini_toga,mth_ini_toga,day_ini_toga,heure,day_ju_ini_toga)
419
420      ELSEIF (forcing_type .eq.4) THEN
421! Convert the initial date of TWPICE to Julian day
422      call ymds2ju                                                          &
423     & (year_ini_twpi,mth_ini_twpi,day_ini_twpi,heure_ini_twpi              &
424     & ,day_ju_ini_twpi)
425      ELSEIF (forcing_type .eq.6) THEN
426! Convert the initial date of AMMA to Julian day
427      call ymds2ju                                                          &
428     & (year_ini_amma,mth_ini_amma,day_ini_amma,heure_ini_amma              &
429     & ,day_ju_ini_amma)
430      ELSEIF (forcing_type .eq.7) THEN
431! Convert the initial date of DICE to Julian day
432      call ymds2ju                                                         &
433     & (year_ini_dice,mth_ini_dice,day_ini_dice,heure_ini_dice             &
434     & ,day_ju_ini_dice)
435      ELSEIF (forcing_type .eq.10) THEN
436! Convert the initial date to Julian day
437      print*,'time cindy',year_ini_cas,mth_ini_cas,day_ini_cas
438      call ymds2ju                                                         &
439     & (year_ini_cas,mth_ini_cas,day_ini_cas,heure_ini_cas &
440     & ,day_ju_ini_cas)
441      print*,'time cindy 2',day_ju_ini_cas
442      ELSEIF (forcing_type .eq.59) THEN
443! Convert the initial date of Sandu case to Julian day
444      call ymds2ju                                                          &
445     &   (year_ini_sandu,mth_ini_sandu,day_ini_sandu,                       &
446     &    time_ini*3600.,day_ju_ini_sandu)
447
448      ELSEIF (forcing_type .eq.60) THEN
449! Convert the initial date of Astex case to Julian day
450      call ymds2ju                                                          &
451     &   (year_ini_astex,mth_ini_astex,day_ini_astex,                        &
452     &    time_ini*3600.,day_ju_ini_astex)
453
454      ELSEIF (forcing_type .eq.61) THEN
455! Convert the initial date of Arm_cu case to Julian day
456      call ymds2ju                                                          &
457     & (year_ini_armcu,mth_ini_armcu,day_ini_armcu,heure_ini_armcu          &
458     & ,day_ju_ini_armcu)
459      ENDIF
460
461      daytime = day + time_ini/24. ! 1st day and initial time of the simulation
462! Print out the actual date of the beginning of the simulation :
463      call ju2ymds(daytime,year_print, month_print,day_print,sec_print)
464      print *,' Time of beginning : ',                                      &
465     &        year_print, month_print, day_print, sec_print
466
467!---------------------------------------------------------------------
468! Initialization of dimensions, geometry and initial state
469!---------------------------------------------------------------------
470      call init_phys_lmdz(1,1,llm,1,(/1/))
471      call suphel
472      call infotrac_init
473
474      if (nqtot>nqmx) STOP'Augmenter nqmx dans lmdz1d.F'
475      allocate(q(llm,nqtot)) ; q(:,:)=0.
476      allocate(dq(llm,nqtot))
477      allocate(dq_dyn(llm,nqtot))
478      allocate(d_q_adv(llm,nqtot))
479      allocate(d_q_nudge(llm,nqtot))
480!      allocate(d_th_adv(llm))
481
482!
483!   No ozone climatology need be read in this pre-initialization
484!          (phys_state_var_init is called again in physiq)
485      read_climoz = 0
486!
487      call phys_state_var_init(read_climoz)
488
489      if (ngrid.ne.klon) then
490         print*,'stop in inifis'
491         print*,'Probleme de dimensions :'
492         print*,'ngrid = ',ngrid
493         print*,'klon  = ',klon
494         stop
495      endif
496!!!=====================================================================
497!!! Feedback forcing values for Gateaux differentiation (al1)
498!!!=====================================================================
499!!! Surface Planck forcing bracketing call radiation
500!!      surf_Planck = 0.
501!!      surf_Conv   = 0.
502!!      write(*,*) 'Gateaux-dif Planck,Conv:',surf_Planck,surf_Conv
503!!! a mettre dans le lmdz1d.def ou autre
504!!
505!!
506      qsol = qsolinp
507      qsurf = fq_sat(tsurf,psurf/100.)
508      rlat=xlat
509      rlon=xlon
510      day1= day_ini
511      time=daytime-day
512      ts_toga(1)=tsurf ! needed by read_tsurf1d.F
513      rho(1)=psurf/(rd*tsurf*(1.+(rv/rd-1.)*qsurf))
514
515!
516!! mpl et jyg le 22/08/2012 :
517!!  pour que les cas a flux de surface imposes marchent
518      IF(.NOT.ok_flux_surf.or.max(abs(wtsurf),abs(wqsurf))>0.) THEN
519       fsens=-wtsurf*rcpd*rho(1)
520       flat=-wqsurf*rlvtt*rho(1)
521       print *,'Flux: ok_flux wtsurf wqsurf',ok_flux_surf,wtsurf,wqsurf
522      ENDIF
523      print*,'Flux sol ',fsens,flat
524!!      ok_flux_surf=.false.
525!!      fsens=-wtsurf*rcpd*rho(1)
526!!      flat=-wqsurf*rlvtt*rho(1)
527!!!!
528
529! Vertical discretization and pressure levels at half and mid levels:
530
531      pa   = 5e4
532!!      preff= 1.01325e5
533      preff = psurf
534      IF (ok_old_disvert) THEN
535        call disvert0(pa,preff,ap,bp,dpres,presnivs,nivsigs,nivsig)
536        print *,'On utilise disvert0'
537      ELSE
538        call disvert()
539        print *,'On utilise disvert'
540!       Nouvelle version disvert permettant d imposer ap,bp (modif L.Guez) MPL 18092012
541!       Dans ce cas, on lit ap,bp dans le fichier hybrid.txt
542      ENDIF
543      sig_s=presnivs/preff
544      plev =ap+bp*psurf
545      play = 0.5*(plev(1:llm)+plev(2:llm+1))
546!cc      zlay=-rd*300.*log(play/psurf)/rg ! moved after reading profiles
547
548      IF (forcing_type .eq. 59) THEN
549! pour forcing_sandu, on cherche l'indice le plus proche de 700hpa#3000m
550      write(*,*) '***********************'
551      do l = 1, llm
552       write(*,*) 'l,play(l),presnivs(l): ',l,play(l),presnivs(l)
553       if (trouve_700 .and. play(l).le.70000) then
554         llm700=l
555         print *,'llm700,play=',llm700,play(l)/100.
556         trouve_700= .false.
557       endif
558      enddo
559      write(*,*) '***********************'
560      ENDIF
561
562!
563!=====================================================================
564! EVENTUALLY, READ FORCING DATA :
565!=====================================================================
566
567#include "1D_read_forc_cases.h"
568
569      if (forcing_GCM2SCM) then
570        write (*,*) 'forcing_GCM2SCM not yet implemented'
571        stop 'in initialization'
572      endif ! forcing_GCM2SCM
573
574      print*,'mxcalc=',mxcalc
575      print*,'zlay=',zlay(mxcalc)
576      print*,'play=',play(mxcalc)
577
578!Al1 pour SST forced, appellé depuis ocean_forced_noice
579      ts_cur = tsurf ! SST used in read_tsurf1d
580!=====================================================================
581! Initialisation de la physique :
582!=====================================================================
583
584!  Rq: conf_phys.F90 lit tous les flags de physiq.def; conf_phys appele depuis physiq.F
585!
586! day_step, iphysiq lus dans gcm.def ci-dessus
587! timestep: calcule ci-dessous from rday et day_step
588! ngrid=1
589! llm: defini dans .../modipsl/modeles/LMDZ4/libf/grid/dimension
590! rday: defini dans suphel.F (86400.)
591! day_ini: lu dans run.def (dayref)
592! rlat_rad,rlon-rad: transformes en radian de rlat,rlon lus dans lmdz1d.def (en degres)
593! airefi,zcufi,zcvfi initialises au debut de ce programme
594! rday,ra,rg,rd,rcpd declares dans YOMCST.h et calcules dans suphel.F
595      day_step = float(nsplit_phys)*day_step/float(iphysiq)
596      write (*,*) 'Time step divided by nsplit_phys (=',nsplit_phys,')'
597      timestep =rday/day_step
598      dtime_frcg = timestep
599!
600      zcufi=airefi
601      zcvfi=airefi
602!
603      rlat_rad(:)=rlat(:)*rpi/180.
604      rlon_rad(:)=rlon(:)*rpi/180.
605
606      call iniphysiq(iim,jjm,llm,rday,day_ini,timestep,                        &
607     &     rlat_rad,rlon_rad,airefi,zcufi,zcvfi,ra,rg,rd,rcpd,(/1/))
608      print*,'apres iniphysiq'
609
610! 2 PARAMETRES QUI DEVRAIENT ETRE LUS DANS run.def MAIS NE LE SONT PAS ICI:
611      co2_ppm= 330.0
612      solaire=1370.0
613
614! Ecriture du startphy avant le premier appel a la physique.
615! On le met juste avant pour avoir acces a tous les champs
616
617      if (ok_writedem) then
618
619!--------------------------------------------------------------------------
620! pbl_surface_init (called here) and pbl_surface_final (called by phyredem)
621! need : qsol fder snow qsurf evap rugos agesno ftsoil
622!--------------------------------------------------------------------------
623
624        type_ocean = "force"
625        run_off_lic_0(1) = restart_runoff
626        call fonte_neige_init(run_off_lic_0)
627
628        fder=0.
629        snsrf(1,:)=0.        ! couverture de neige des sous surface
630        qsurfsrf(1,:)=qsurf ! humidite de l'air des sous surface
631        evap=0.
632        frugs(1,:)=rugos     ! couverture de neige des sous surface
633        agesno  = xagesno
634        tsoil(:,:,:)=tsurf
635!------ AMMA 2e run avec modele sol et rayonnement actif (MPL 23052012)
636!       tsoil(1,1,1)=299.18
637!       tsoil(1,2,1)=300.08
638!       tsoil(1,3,1)=301.88
639!       tsoil(1,4,1)=305.48
640!       tsoil(1,5,1)=308.00
641!       tsoil(1,6,1)=308.00
642!       tsoil(1,7,1)=308.00
643!       tsoil(1,8,1)=308.00
644!       tsoil(1,9,1)=308.00
645!       tsoil(1,10,1)=308.00
646!       tsoil(1,11,1)=308.00
647!-----------------------------------------------------------------------
648        call pbl_surface_init(qsol, fder, snsrf, qsurfsrf,                  &
649     &                                    evap, frugs, agesno, tsoil)
650
651!------------------ prepare limit conditions for limit.nc -----------------
652!--   Ocean force
653
654        print*,'avant phyredem'
655        pctsrf(1,:)=0.
656        if (nat_surf.eq.0.) then
657          pctsrf(1,is_oce)=1.
658          pctsrf(1,is_ter)=0.
659        else
660          pctsrf(1,is_oce)=0.
661          pctsrf(1,is_ter)=1.
662        end if
663
664        print*,'nat_surf,pctsrf(1,is_oce),pctsrf(1,is_ter)',nat_surf         &
665     &        ,pctsrf(1,is_oce),pctsrf(1,is_ter)
666
667        zmasq=pctsrf(1,is_ter)+pctsrf(1,is_lic)
668        zpic = zpicinp
669        ftsol=tsurf
670        nsw=6 ! on met le nb de bandes SW=6, pour initialiser
671              ! 6 albedo, mais on peut quand meme tourner avec
672              ! moins. Seules les 2 ou 4 premiers seront lus
673        falb1 = albedo                           
674        falb2 = albedo                           
675        falb_dir=albedo
676        falb_dif=albedo
677        rugoro=rugos
678        t_ancien(1,:)=temp(:)
679        q_ancien(1,:)=q(:,1)
680        pbl_tke=1.e-8
681
682        rain_fall=0.
683        snow_fall=0.
684        solsw=0.
685        sollw=0.
686        radsol=0.
687        rnebcon=0.
688        ratqs=0.
689        clwcon=0.
690        zmea=0.
691        zstd=0.
692        zsig=0.
693        zgam=0.
694        zval=0.
695        zthe=0.
696        sig1=0.
697        w01=0.
698        u_ancien(1,:)=u(:)
699        v_ancien(1,:)=v(:)
700 
701!------------------------------------------------------------------------
702! Make file containing restart for the physics (startphy.nc)
703!
704! NB: List of the variables to be written by phyredem (via put_field):
705! rlon,rlat,zmasq,pctsrf(:,is_ter),pctsrf(:,is_lic),pctsrf(:,is_oce)
706! pctsrf(:,is_sic),ftsol(:,nsrf),tsoil(:,isoil,nsrf),qsurf(:,nsrf)
707! qsol,falb1(:,nsrf),falb2(:,nsrf),evap(:,nsrf),snow(:,nsrf)
708! radsol,solsw,sollw,fder,rain_fall,snow_fall,frugs(:,nsrf)
709! agesno(:,nsrf),zmea,zstd,zsig,zgam,zthe,zpic,zval,rugoro
710! t_ancien,q_ancien,frugs(:,is_oce),clwcon(:,1),rnebcon(:,1),ratqs(:,1)
711! run_off_lic_0,pbl_tke(:,1:klev,nsrf),zmax0,f0,sig1,w01
712! wake_deltat,wake_deltaq,wake_s,wake_cstar,wake_fip
713!------------------------------------------------------------------------
714!Al1 =============== restart option ==========================
715        if (.not.restart) then
716          call phyredem ("startphy.nc")
717        else
718! (desallocations)
719        print*,'callin surf final'
720          call pbl_surface_final(qsol, fder, snsrf, qsurfsrf,               &
721     &                                    evap, frugs, agesno, tsoil)
722        print*,'after surf final'
723          CALL fonte_neige_final(run_off_lic_0)
724        endif
725
726        ok_writedem=.false.
727        print*,'apres phyredem'
728
729      endif ! ok_writedem
730     
731!------------------------------------------------------------------------
732! Make file containing boundary conditions (limit.nc) **Al1->restartdyn***
733! --------------------------------------------------
734! NB: List of the variables to be written in limit.nc
735!     (by writelim.F, subroutine of 1DUTILS.h):
736!        phy_nat,phy_alb,phy_sst,phy_bil,phy_rug,phy_ice,
737!        phy_fter,phy_foce,phy_flic,phy_fsic)
738!------------------------------------------------------------------------
739      do i=1,yd
740        phy_nat(i)  = nat_surf
741        phy_alb(i)  = albedo
742        phy_sst(i)  = tsurf ! read_tsurf1d will be used instead
743        phy_rug(i)  = rugos
744        phy_fter(i) = pctsrf(1,is_ter)
745        phy_foce(i) = pctsrf(1,is_oce)
746        phy_fsic(i) = pctsrf(1,is_sic)
747        phy_flic(i) = pctsrf(1,is_lic)
748      enddo
749
750! fabrication de limit.nc
751      call writelim (1,phy_nat,phy_alb,phy_sst,phy_bil,phy_rug,             &
752     &               phy_ice,phy_fter,phy_foce,phy_flic,phy_fsic)
753
754
755      call phys_state_var_end
756!Al1
757      if (restart) then
758        print*,'call to restart dyn 1d'
759        Call dyn1deta0("start1dyn.nc",plev,play,phi,phis,presnivs,          &
760     &              u,v,temp,q,omega2)
761
762       print*,'fnday,annee_ref,day_ref,day_ini',                            &
763     &     fnday,annee_ref,day_ref,day_ini
764!**      call ymds2ju(annee_ref,mois,day_ini,heure,day)
765       day = day_ini
766       day_end = day_ini + nday
767       daytime = day + time_ini/24. ! 1st day and initial time of the simulation
768
769! Print out the actual date of the beginning of the simulation :
770       call ju2ymds(daytime, an, mois, jour, heure)
771       print *,' Time of beginning : y m d h',an, mois,jour,heure/3600.
772
773       day = int(daytime)
774       time=daytime-day
775 
776       print*,'****** intialised fields from restart1dyn *******'
777       print*,'plev,play,phi,phis,presnivs,u,v,temp,q,omega2'
778       print*,'temp(1),q(1,1),u(1),v(1),plev(1),phis :'
779       print*,temp(1),q(1,1),u(1),v(1),plev(1),phis
780! raz for safety
781       do l=1,llm
782         dq_dyn(l,1) = 0.
783       enddo
784      endif
785!Al1 ================  end restart =================================
786      IF (ecrit_slab_oc.eq.1) then
787         open(97,file='div_slab.dat',STATUS='UNKNOWN')
788       elseif (ecrit_slab_oc.eq.0) then
789         open(97,file='div_slab.dat',STATUS='OLD')
790       endif
791!
792!---------------------------------------------------------------------
793!    Initialize target profile for RHT nudging if needed
794!---------------------------------------------------------------------
795      if (nudge(inudge_RHT)) then
796        call nudge_RHT_init(plev,play,temp,q(:,1),t_targ,rh_targ)
797      endif
798      if (nudge(inudge_UV)) then
799        call nudge_UV_init(plev,play,u,v,u_targ,v_targ)
800      endif
801!
802!=====================================================================
803! START OF THE TEMPORAL LOOP :
804!=====================================================================
805           
806      do while(it.le.nint(fnday*day_step))
807
808       if (prt_level.ge.1) then
809         print*,'XXXXXXXXXXXXXXXXXXX ITAP,day,time=',                       &
810     &                                it,day,time,nint(fnday*day_step)
811         print*,'PAS DE TEMPS ',timestep
812       endif
813!Al1 demande de restartphy.nc
814       if (it.eq.nint(fnday*day_step)) lastcall=.True.
815
816!---------------------------------------------------------------------
817! Interpolation of forcings in time and onto model levels
818!---------------------------------------------------------------------
819
820#include "1D_interp_cases.h"
821
822      if (forcing_GCM2SCM) then
823        write (*,*) 'forcing_GCM2SCM not yet implemented'
824        stop 'in time loop'
825      endif ! forcing_GCM2SCM
826
827!---------------------------------------------------------------------
828!  Geopotential :
829!---------------------------------------------------------------------
830
831        phi(1)=RD*temp(1)*(plev(1)-play(1))/(.5*(plev(1)+play(1)))
832        do l = 1, llm-1
833          phi(l+1)=phi(l)+RD*(temp(l)+temp(l+1))*                           &
834     &    (play(l)-play(l+1))/(play(l)+play(l+1))
835        enddo
836
837!---------------------------------------------------------------------
838! Listing output for debug prt_level>=1
839!---------------------------------------------------------------------
840       if (prt_level>=1) then
841         print *,' avant physiq : -------- day time ',day,time
842         write(*,*) 'firstcall,lastcall,phis',                               &
843     &               firstcall,lastcall,phis
844         write(*,'(a10,2a4,4a13)') 'BEFOR1 IT=','it','l',                   &
845     &        'presniv','plev','play','phi'
846         write(*,'(a10,2i4,4f13.2)') ('BEFOR1 IT= ',it,l,                   &
847     &         presnivs(l),plev(l),play(l),phi(l),l=1,llm)
848         write(*,'(a11,2a4,a11,6a8)') 'BEFOR2','it','l',                    &
849     &         'presniv','u','v','temp','q1','q2','omega2'
850         write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2,e10.2)') ('BEFOR2 IT= ',it,l,         &
851     &   presnivs(l),u(l),v(l),temp(l),q(l,1),q(l,2),omega2(l),l=1,llm)
852       endif
853
854!---------------------------------------------------------------------
855!   Call physiq :
856!---------------------------------------------------------------------
857
858        call physiq(ngrid,llm,                                              &
859     &              firstcall,lastcall,                                     &
860     &              day,time,timestep,                                      &
861     &              plev,play,phi,phis,presnivs,                            &
862     &              u,v,temp,q,omega2,                                      &
863     &              du_phys,dv_phys,dt_phys,dq,dpsrf,                        &
864     &              dudyn)
865        firstcall=.false.
866
867!---------------------------------------------------------------------
868! Listing output for debug prt_level>=1
869!---------------------------------------------------------------------
870        if (prt_level>=1) then
871          write(*,'(a11,2a4,4a13)') 'AFTER1 IT=','it','l',                  &
872     &        'presniv','plev','play','phi'
873          write(*,'(a11,2i4,4f13.2)') ('AFTER1 it= ',it,l,                  &
874     &    presnivs(l),plev(l),play(l),phi(l),l=1,llm)
875          write(*,'(a11,2a4,a11,6a8)') 'AFTER2','it','l',                   &
876     &         'presniv','u','v','temp','q1','q2','omega2'
877          write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2,e10.2)') ('AFTER2 it= ',it,l,       &
878     &    presnivs(l),u(l),v(l),temp(l),q(l,1),q(l,2),omega2(l),l=1,llm)
879          write(*,'(a11,2a4,a11,5a8)') 'AFTER3','it','l',                   &
880     &         'presniv','du_phys','dv_phys','dt_phys','dq1','dq2'   
881           write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2)') ('AFTER3 it= ',it,l,            &
882     &      presnivs(l),86400*du_phys(l),86400*dv_phys(l),                   &
883     &       86400*dt_phys(l),86400*dq(l,1),dq(l,2),l=1,llm)
884          write(*,*) 'dpsrf',dpsrf
885        endif
886!---------------------------------------------------------------------
887!   Add physical tendencies :
888!---------------------------------------------------------------------
889
890       fcoriolis=2.*sin(rpi*xlat/180.)*romega
891       if (forcing_radconv .or. forcing_fire) then
892         fcoriolis=0.0
893         dt_cooling=0.0
894         d_th_adv=0.0
895         d_q_adv=0.0
896       endif
897
898       if (forcing_toga .or. forcing_GCSSold .or. forcing_twpice            &
899     &    .or.forcing_amma) then
900         fcoriolis=0.0 ; ug=0. ; vg=0.
901       endif
902         if(forcing_rico) then
903          dt_cooling=0.
904        endif
905
906      print*, 'fcoriolis ', fcoriolis, xlat
907
908        du_age(1:mxcalc)=fcoriolis*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))
909       dv_age(1:mxcalc)=-fcoriolis*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc))
910
911!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
912! Geostrophic wind
913!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
914       sfdt = sin(0.5*fcoriolis*timestep)
915       cfdt = cos(0.5*fcoriolis*timestep)
916!
917        du_age(1:mxcalc)= -2.*sfdt/timestep*                                &
918     &          (sfdt*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc)) -                          &
919     &           cfdt*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))  )
920!!     : fcoriolis*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))
921!
922       dv_age(1:mxcalc)= -2.*sfdt/timestep*                                 &
923     &          (cfdt*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc)) +                           &
924     &           sfdt*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))  )
925!!     : -fcoriolis*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc))
926!
927!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
928!  Nudging
929!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
930      d_t_nudge(:) = 0.
931      d_q_nudge(:,:) = 0.
932      d_u_nudge(:) = 0.
933      d_v_nudge(:) = 0.
934      if (nudge(inudge_RHT)) then
935        call nudge_RHT(timestep,plev,play,t_targ,rh_targ,temp,q(:,1),     &
936    &                  d_t_nudge,d_q_nudge(:,1))
937      endif
938      if (nudge(inudge_UV)) then
939        call nudge_UV(timestep,plev,play,u_targ,v_targ,u,v,     &
940    &                  d_u_nudge,d_v_nudge)
941      endif
942!
943!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
944!         call  writefield_phy('dv_age' ,dv_age,llm)
945!         call  writefield_phy('du_age' ,du_age,llm)
946!         call  writefield_phy('du_phys' ,du_phys,llm)
947!         call  writefield_phy('u_tend' ,u,llm)
948!         call  writefield_phy('u_g' ,ug,llm)
949!
950!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
951!! Increment state variables
952!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
953! pour les cas sandu et astex, on reclacule u,v,q,temp et teta dans 1D_nudge_sandu_astex.h
954! au dessus de 700hpa, on relaxe vers les profils initiaux
955      if (forcing_sandu .OR. forcing_astex) then
956#include "1D_nudge_sandu_astex.h"
957      else
958        u(1:mxcalc)=u(1:mxcalc) + timestep*(                                &
959     &              du_phys(1:mxcalc)                                       &
960     &             +du_age(1:mxcalc)+du_adv(1:mxcalc)                       &
961     &             +d_u_nudge(1:mxcalc) )           
962        v(1:mxcalc)=v(1:mxcalc) + timestep*(                                 &
963     &              dv_phys(1:mxcalc)                                       &
964     &             +dv_age(1:mxcalc)+dv_adv(1:mxcalc)                       &
965     &             +d_v_nudge(1:mxcalc) )
966        q(1:mxcalc,:)=q(1:mxcalc,:)+timestep*(                              &
967     &                dq(1:mxcalc,:)                                        &
968     &               +d_q_adv(1:mxcalc,:)                                   &
969     &               +d_q_nudge(1:mxcalc,:) )
970
971        if (prt_level.ge.1) then
972          print *,                                                          &
973     &    'physiq-> temp(1),dt_phys(1),d_th_adv(1),dt_cooling(1) ',         &
974     &              temp(1),dt_phys(1),d_th_adv(1),dt_cooling(1)
975           print*,du_phys
976           print*, v
977           print*, vg
978        endif
979
980        temp(1:mxcalc)=temp(1:mxcalc)+timestep*(                            &
981     &              dt_phys(1:mxcalc)                                       &
982     &             +d_th_adv(1:mxcalc)                                      &
983     &             +d_t_nudge(1:mxcalc)                                      &
984     &             +dt_cooling(1:mxcalc))  ! Taux de chauffage ou refroid.
985
986      endif  ! forcing_sandu or forcing_astex
987
988        teta=temp*(pzero/play)**rkappa
989!
990!---------------------------------------------------------------------
991!   Nudge soil temperature if requested
992!---------------------------------------------------------------------
993
994      IF (nudge_tsoil) THEN
995       ftsoil(1,isoil_nudge,:) = ftsoil(1,isoil_nudge,:)                     &
996     &  -timestep/tau_soil_nudge*(ftsoil(1,isoil_nudge,:)-Tsoil_nudge)
997      ENDIF
998
999!---------------------------------------------------------------------
1000!   Add large-scale tendencies (advection, etc) :
1001!---------------------------------------------------------------------
1002
1003!cc nrlmd
1004!cc        tmpvar=teta
1005!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
1006!cc
1007!cc        teta(1:mxcalc)=tmpvar(1:mxcalc)
1008!cc        tmpvar(:)=q(:,1)
1009!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
1010!cc        q(1:mxcalc,1)=tmpvar(1:mxcalc)
1011!cc        tmpvar(:)=q(:,2)
1012!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
1013!cc        q(1:mxcalc,2)=tmpvar(1:mxcalc)
1014
1015!---------------------------------------------------------------------
1016!   Air temperature :
1017!---------------------------------------------------------------------       
1018        if (lastcall) then
1019          print*,'Pas de temps final ',it
1020          call ju2ymds(daytime, an, mois, jour, heure)
1021          print*,'a la date : a m j h',an, mois, jour ,heure/3600.
1022        endif
1023
1024!  incremente day time
1025!        print*,'daytime bef',daytime,1./day_step
1026        daytime = daytime+1./day_step
1027!Al1dbg
1028        day = int(daytime+0.1/day_step)
1029!        time = max(daytime-day,0.0)
1030!Al1&jyg: correction de bug
1031!cc        time = real(mod(it,day_step))/day_step
1032        time = time_ini/24.+real(mod(it,day_step))/day_step
1033!        print*,'daytime nxt time',daytime,time
1034        it=it+1
1035
1036      enddo
1037
1038!Al1
1039      if (ecrit_slab_oc.ne.-1) close(97)
1040
1041!Al1 Call to 1D equivalent of dynredem (an,mois,jour,heure ?)
1042! -------------------------------------
1043       call dyn1dredem("restart1dyn.nc",                                    &
1044     &              plev,play,phi,phis,presnivs,                            &
1045     &              u,v,temp,q,omega2)
1046
1047        CALL abort_gcm ('lmdz1d   ','The End  ',0)
1048
1049      end
1050
1051#include "1DUTILS.h"
1052#include "1Dconv.h"
1053
1054#endif
1055
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.